Оптическое волокно преимущества

Хотя в качестве каналов связи для передачи цифровых данных оптические волокна используются относительно недавно, популярность их постоянно растет. Передача данных с помощью света через оптическое стекло или пластмассовые волокна обладает рядом принципиально важных преимуществ по сравнению с передачей данных через обычные электрические провода. К числу наиболее важных преимуществ относятся большая ширина полосы пропускания сигнала, электрическая изоляция, отсутствие перекрестной наводки, устойчивость к помехам, малая удельная масса, малый объем кабеля. Типичная система передачи данных через оптические волокна состоит по меньшей мере из одного передатчика, волоконно-оптического кабеля (с соответствующими разъемами по линии и на ее конце) и приемника. Выпускают кабели в нескольких различных видах, например в виде одиночной нити или пучка волокон (рис. 7.7). [c.298]

Самым низким поглощением в видимой и ближней инфракрасной областях спектра среди большинства стекол обладает плавленый кварц (при условии высокой степени очистки и гомогенности) [1 ]. Кварц имеет значительные преимущества перед остальными видами стекол из-за малых внутренних потерь н рассеивание. В оптических волокнах (ОВ) из плавленого кварца самое низкое значение поглощения составляет 1,9 дБ/км на длине волны 0,85 мкм, 0,291 дБ/км—на длине волны 1,3 мкм и 0,154 дБ/км—на длине волны 1,55 мкм следовательно, собственное поглощение материала еще меньше. Однако высокая температура плавления кварца, с одной стороны, требует специальной технологии для изготовления ОВ, с другой стороны, помогает избавиться от различных примесей, которые испаряются при более низких температурах. [c.66]

Большим преимуществом волоконно-оптических жгутов является передача изображения при их изгибе по любому профилю на расстояние до нескольких метров и разнообразные возможности по кодированию световой информации. Если выполнить входной и выходной торец волоконно-оптического жгута разной конфигурации, или по-разному расположить в них волокна, то можно производить преобразование изображений (растягивать, сжимать, поворачивать, расщеплять и производить любые другие преобразования формы). Эта особенность открывает большие возможности по обработке оптической информации, повышению точности и достоверности контроля. [c.232]

Преимущество полимерных световодов по сравнению со стеклянными — их гибкость. Кроме того, они легче и дешевле, лучше поддаются обработке, полировке. Однако по оптическим характеристикам полимерные волокна уступают стеклянным. [c.114]

Между тем полимерные материалы, в чем-то уступая оптическому стеклу, имеют и ряд преимуществ. Из полимеров легко формуются волокна. Высокоэластичные и прочные полимерные волокна могут быть использованы при создании световодов, способных выдерживать многократный изгиб, и деталей с малым радиусом изгиба. Полимеры хорошо совмещаются с добавками, обладающими специфическими оптическими свойствами. Это служит основой для расширения класса активных полимерных волокон (см., например, [143]). Полимерные волокна, в отличие от стеклянных, не темнеют под действием Y-излучения и могут применяться в ядерной технике. Широкое использование полимерных световодов — по-видимому, лишь вопрос времени. [c.105]

Одномодовые ОВ с депрессированной оболочкой имеют преимущество перед волокнами с согласованной оптической оболочкой. Они работают при более высоком значении V и имеют меньший диаметр модового пятна, обладают более высокой стойкостью к изгибающим и раздавливающим нагрузкам. [c.83]

Естественная зона детектирования образована приемным конусом на конце световода (рис. 7.8-15,а). Типичный сенсор, таким образом, может использовать два световода, чтобы направлять свет к отдаленному концу, где происходит аналитическая химическая реакция, и обратно от него [7.8-51]. Оптические волокна имеют эффективное поле зрения, описываемое численной апертурой (НА) волокна, и, как можно видеть из рис. 7.8-15,а, чем больше ЫА, тем больше поле зрения. В описываемой выше конфигурации с двумя световодами неправильный выбор ЫА может привести к большому мертвому объему (рис. 7.8-15,6), который, очевидно, будет уменьшать измеряемый сигнал. Тем не менее, фокусировку поля для получения видимого и мертвого объемов можно использовать как преимущество в конкурентном анализе (рис. 7.8-16), где связывающий белок (Вр) иммобилизован в мертвом объеме, а проба (А) и меченый аналог (а ) конкурируют за места связывания, остгшляя несвязанный а диффундировать в облучаемый объем, где его и определяют. [c.553]

Оптические волокна со световедущей жилой из стекла, активированного неодимом, используются для создания оптических квантовых генераторов или усилителей светаСтекло жилы служит активной средой, в которой создается инверсное состояние населенностей энергетических уровней, а геометрия оптического волокна и соотношение показателей преломления жилы и оболочки обеспечивают условия распространения определенных типов волн. При этом оптическое волокно является лучшим резонатором, чем резонаторы типа интерферометра Фабри-Перо. Преимущества волоконного лазера наталкиваются на трудности введения энергии накачки в цилиндр малого сечения. Однако уже намечаются пути разрешения этой проблемы [c.19]

Представляет интерес сенсор [40], основанный на принципе конкуренции глюкозы и меченного флуоресцеином полидекстрана за связывание с белком конканавалином А, иммобилизованным на внутренней поверхности полой диализной трубки (гл. 32). Конструкция этого аффинного сенсора включает оптическое волокно, вставленное в диализную трубку, что позволяет непосредственно определять несвязанный меченый декстран. Преимуществом данного сенсора по сравнению с глюкозооксидазными сенсорами является то, что его сигнал определяется конкурентным равновесием между глюкозой и формирующим сигнал лигандом. Поэтому кинетика ферментативных реакций и загрязнение электрода не влияет на величину сигнала. Оптимальной избирательности и чувствительности такого сенсора можно достичь подбором соответствующих связывающего белка и конкурентного лиганда например, можно было бы использовать специфические антитела. При использовании сенсора in vivo его недостатками являются все еще ограниченная стабильность и относительно большое время отклика. [c.326]

На рис. 30.1, в с части оптического волокна удалено отражающее покрытие заменено фазой реагента. Преимуществом этой конфигурации является то, что роходящий через оптическое волокно свет проникает в покрытие на небольщое асстояние. Изменения в показателе преломления и поглощающих свойствах фазы еагента будут влиять на интенсивность света, проходящего через волокно. Кроме ого, можно возбуждать флуоресценцию реагента на поверхности волокна. Эту онфитурацию используют для иммуноанализа [27, 28], более подробно рассмотрен-ого в гл. 33. Однако для многих приложений эта конфигурация непригодна из-за того, то реагентом покрывают относительно больщую по длине часть волокна. [c.477]

Градуировочные кривые для оптических сенсоров в принципе более стабильны, чем для электродов. Поэтому прилагаются значительные усилия по разработке оптического рН-сенсора, пригодного для непрерывных измерений in vivo. С этой целью использовали различные индикаторы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Поглощение фенолового красного меняется в зависимости от pH при длинах волн больше 450 нм, и, таким образом, этот краситель можно использовать с пластиковыми оптическими волокнами [19]. У ковалентно иммобилизованного индикатора значение рК составляет 7,6, тогда как в растворе = 7,9. Измеряемым параметром здесь является отношение интенсивности отраженного фазой реагента (или прошедшего через нее) света с длиной волны 558 нм, которой соответствует максимум поглощения основной формы красителя, к интенсивности света с длиной волны 600 нм, при которой не поглощает ни одна форма индикатора. Сенсор позволяет измерять pH с точностью 0,01 ед. pH в диапазоне от 7,0 до 7,4. Он не требует переградуировки в течение нескольких часов. При изменении pH сигнал сенсора меняется экспоненциально и за 0,7 мин достигает уровня (1 - 1/е), или 63% от конечного значения. Недостатком сенсора является то, что он основан на регистрации не флуоресценции, а изменении способности фазы реагента к поглощению или отражению света. , [c.482]

Значительный интерес представляют наращивание нитевидных кристаллов (усов или вискеров) на поверхности непрерывных углеродных волокон. Этот процесс предназначен для улучшения адгезии углеродных непрерывных волокон в композиционных материалах [41] и носит название вискеризация . Основная трудность вискеризации заключается в необходимости роста именно нитевидных кристаллов, а не покрытии волокна слоем пироуглерода. Оптические методы нагрева в связи с этим обладают определенными преимуществами. На рис. 20 и 21 показаны вискеризованные волокна. Диаметр исходного волокна равен 6 мкм. Дифракция электронов позволила установить, что, наряду с графитом, на углеродных волокнах выделяется карбин [421, а также неидентифицированные углеродные фазы. В табл. 1 приведены результаты расчета некоторых электронограмм. [c.48]

По сравнению с методом полного растворения, экстракционный метод имеет следующие преимущества. Во-первых, растворители для экстракции часто менее токсичны и слабее вызывают коррозию, чем те, которые растворяют волокна. Например, для экстракции дисперсных красителей из ПЭТ применимы хлорбензол и ДМФ, а для растворения волокна необходимы о-хлорфенол или 1,1,1,3,3,3-гексафтор-2-нропанол (ГФИП). Во-вторых, экстракты красителей прозрачны и не содержат матирующих добавок, в отличие от растворов, получаемых при полном растворении образца. Тем не менее при спектрофотометрическом определении красителя в экстракте очень полезно применять в качестве раствора сравнения экстракт неокращенного волокна, поскольку некоторые волокна содержат оптические отбеливатели и вспомогательные вещества. В-третьих, экстракция красителя из волокна обычно требует высокой температуры, а при комнатной очень медленна. Это позволяет определять количество нефиксированного красителя, находящегося на поверхности волокна, проводя экстракцию сначала на холоду, когда в раствор переходит почти исключительно поверхностный краситель. В-четвертых, при правильном проведении экстракции краситель находится в горячем растворителе относительно недолго. С другой стороны, растворение волокна в горячем растворителе требует больше времени, и вероятность разложения красителя возрастает. В-пятых, при [c.519]

Все большее применение получает метод крашения волокон в процессе формования — так называемый метод крашения в массе, имеющий ряд существенных преимуществ. Естественно, что при использовании этого метода необходимость в отбелке волокна, как правило, отпадает. В отдельных слуТаях волокну придают белизну при помощи оптических отбеливателей. [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология